紫外分光光度法測(cè)定碳酸飲料中苯甲酸鈉含量的實(shí)驗(yàn)條件探索

謝良漢（海南省技師學(xué)院 571100）

前言：

苯甲酸鈉又稱安息香酸鈉，大多為白色顆粒狀或結(jié)晶粉末，無(wú)臭或微帶安息香氣味，味微甜，有收斂性；溶于水（常溫）53.0 g/100 ml左右，pH在8左右；親油性較大，易穿透細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞體內(nèi)，干擾細(xì)胞膜的通透性，抑制細(xì)胞膜對(duì)氨基酸的吸收；進(jìn)入細(xì)胞體內(nèi)電離酸化細(xì)胞內(nèi)的堿儲(chǔ)，并抑制細(xì)胞的呼吸酶系的活性，阻止乙酰輔酶A縮合反應(yīng)，從而起到食品防腐劑的作用。其防腐最佳pH為2.5—4.0，苯甲酸鈉是用于內(nèi)服液體藥劑的防腐劑，有防止變質(zhì)發(fā)酸、延長(zhǎng)保質(zhì)期的效果。但苯甲酸鈉用量過(guò)多會(huì)對(duì)人體肝臟產(chǎn)生危害，甚至致癌，為確保食品添加劑絕對(duì)安全使用，根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)2760-2007食品添加劑衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)中，碳酸飲料中苯甲酸鈉的最大使用量為0.2 g/kg。本文采用分光光度法能快速測(cè)定樣品中苯甲酸鈉含量，能及時(shí)的為生產(chǎn)提供準(zhǔn)確的分析數(shù)據(jù)，從而達(dá)到指導(dǎo)生產(chǎn)的目的。

一.方法概述

本方法用u v 1800分光光度計(jì)，根據(jù)朗伯－比耳定律，即物質(zhì)在一定波長(zhǎng)的吸光度與它的濃度呈線性關(guān)系，通過(guò)測(cè)定溶液對(duì)一定波長(zhǎng)入射光的吸光度，便可標(biāo)準(zhǔn)曲線中求得溶液的含量。由于只測(cè)定單組份——苯甲酸鈉的含量，故只需用標(biāo)準(zhǔn)曲線法就能滿足分析要求。

二.主要儀器和試劑：

1.u v 1800分光光度計(jì)2.1 cm石英比色皿2個(gè)（配套）

3.苯甲酸鈉（A R級(jí)）4.100 ml容量瓶10個(gè)

5.10 ml吸量管兩只6.碳酸飲料（雪碧）

三.試劑的準(zhǔn)備

1.苯甲酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制

苯甲酸鈉標(biāo)準(zhǔn)貯備液（1.000 mg/mL）：準(zhǔn)確稱量經(jīng)過(guò)干燥的苯甲酸鈉0.100 g（105℃干燥處理2 h）于100 mL容量瓶中，用適量的蒸餾水溶解后定容。該貯備液可置于冰箱保存一段時(shí)間。

2.市售飲料的處理

（1）改進(jìn)前的處理方法：吸取20 mL碳酸飲料樣品于100mL容量瓶中,加入1 mL鹽酸溶液搖勻,分別用20 mL乙醚提取2次,每次振搖1分鐘,將上層乙醚提取液吸入另一100mL容量瓶中,合并乙醚提取液,將提取液在40攝氏度溫度下水浴至揮發(fā)干,去醚后的殘?jiān)? mL氫氧化鈉溶液溶解,再用蒸餾水定容至100mL。平行三次。

（2）改進(jìn)后的處理方法：準(zhǔn)確移取市售碳酸飲料20 ml于100 mL小燒杯中，用超聲脫氣10 min除去二氧化碳后，將其轉(zhuǎn)移至100 mL容量瓶中，用蒸餾水稀釋定容。平行三次。

四.操作步驟

1.利用光吸收曲線選擇入射光波長(zhǎng)

準(zhǔn)確吸取苯甲酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液1.00 ml于100 ml的容量瓶中，用蒸餾水稀釋至刻度，搖勻，此溶液的濃度為10 u g/mL。以蒸餾水做參比，用1 cm吸收池，于200—350nm波長(zhǎng)范圍內(nèi)每隔1nm測(cè)一次吸光度，并以波長(zhǎng)為橫坐標(biāo)，吸光度為縱坐標(biāo)繪制吸收曲線，得下圖。

從圖中得到最大吸收峰的波長(zhǎng)λ＝224nm，作為測(cè)量苯甲酸鈉含量時(shí)的工作波長(zhǎng)。

2.比色皿校正：同一個(gè)規(guī)格的吸收池在光程與標(biāo)示值常有微小的誤差，故在分析工作中，為了消除吸收池的誤差，提高測(cè)量的準(zhǔn)確度，需要分別對(duì)每個(gè)吸收池進(jìn)行配套性檢驗(yàn)，最后選擇吸光度在允差內(nèi)的吸收池為分析試樣用的吸收池。

3.標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

準(zhǔn)確移取苯甲酸貯備液10.00 mL于100 mL容量瓶中，加入蒸餾水稀釋至刻度，并從溶液中分別吸取0、1.00、2.00、4.00、6.00、8.00 mL于6個(gè)100 mL容量瓶中加入蒸餾水稀釋至刻度。在224nm為測(cè)量波長(zhǎng)，以蒸餾水做參比，測(cè)其吸光度，測(cè)定結(jié)果如下表：

?

以吸光度為縱坐標(biāo)，濃度為橫坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線圖如下。

4.樣品的測(cè)定

以蒸餾水做參比，分別測(cè)定事先處理好的樣品的吸光度。

五.結(jié)果計(jì)算

C0=CX×n

C0——原始未知溶液濃度

CX——查出的未知溶液濃度

n——未知溶液的稀釋倍數(shù)

1.樣品經(jīng)乙醚提取測(cè)得的數(shù)據(jù)

A1=0.101，A2=0.105，A3=0.103，對(duì)應(yīng)的原始試液濃度分別為

C1=4.59 μ g/mL，C2=4.78 μ g/mL，C3=4.68μ g/mL，

原始試液的平均濃度為4.68 μ g/mL。

2.樣品未經(jīng)乙醚提取測(cè)得的數(shù)據(jù)

A1=0.107，A2=0.108，A3=0.107，對(duì)應(yīng)的原始試液濃度分別為

C1=4.86 μ g/mL，C2=4.91 μ g/mL，C3=4.86μ g/mL，

原始試液的平均濃度為4.88 μ g/mL。

結(jié)論：實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，對(duì)碳酸飲料中苯甲酸鈉測(cè)定通不通過(guò)乙醚萃取對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響不大，在儀器分析允許的誤差范圍內(nèi)。因此本人認(rèn)為在碳酸飲料中苯甲酸鈉的測(cè)定實(shí)驗(yàn)可以不用乙醚提純也可以進(jìn)行分析，這樣操作可以節(jié)約實(shí)驗(yàn)成本，簡(jiǎn)化實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，且分析結(jié)果符合儀器分析的允差。這種簡(jiǎn)化對(duì)指導(dǎo)實(shí)際測(cè)定工作有很強(qiáng)的推廣意義。

【1】高彥祥：食品添加劑基礎(chǔ) 中國(guó)工業(yè)出版社 2012.5.

【2】《基礎(chǔ)分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)（第3版）》，北京大學(xué)化學(xué)與分子工程學(xué)院分析化學(xué)教學(xué)組，北京大學(xué)出版社，2010.

【3】食品添加劑苯甲酸鈉的用途及其測(cè)定 劉丹.

【4】宋常春紫外分光光度法測(cè)定食品添加劑苯甲酸的研究食品科學(xué)【22】2001.